(57)【要約】【課題】  コネクタ単体での回転を可能にするとともに基板を表面実装可能な構造とし、装置全体を小型化することができる小型回転コネクタを提供する。【解決手段】  互いに対向配置された円筒状の回転体本体２とカップ状の端子カバー４の何れか一方を固定し、他方を回転させる回転コネクタであって、回転体本体２はその本体の端部に形成された段付き部６と、段付き部６の外周に円周方向に沿ってスリット状に形成された溝部６Ａと、段付き部６の内部に設けられた複数の電気的に絶縁された金属リング３と、より構成され、端子カバー４は、その本体の端部に設けられると共に、段付き部６の溝部６Ａ内を摺動し、かつ、相対的に回動するように溝部６Ａに嵌入してなる固定爪５と、該本体の底部に金属リング３の接点となる複数個圧入されたバネ端子７と、より構成される。【選択図】図１
2006004802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された円筒状の第１部材とカップ状の第２部材の何れか一方を固定し、他方を回転させると共に、双方が電気的接続を保ちながら、一方から他方へ電力あるいは信号を伝送する回転コネクタであって、
前記第１部材は、
その本体の少なくとも一方の端部に形成された段付き部と、
前記段付き部の外周に円周方向に沿ってスリット状に形成された溝部と、
前記段付き部の内部に設けられた複数の電気的に絶縁された金属リングと、より構成されるものであり、
前記第２部材は、
その本体の端部に設けられると共に、前記段付き部の溝部内を摺動し、かつ、相対的に回動するように前記溝部に嵌入してなる固定爪と、
該本体の底部に前記金属リングの接点となるように複数個圧入されたバネ端子と、より構成されるものであることを特徴とする小型回転コネクタ。
【請求項２】
）
前記バネ端子は、端子の先端を鋭角に折り曲げ成形したものであることを特徴とする請求項１記載の小型回転コネクタ。
【請求項３】
前記金属リングは、基板にリング状のパターンを形成することを特徴とする請求項１記載の小型回転コネクタ。
【請求項４】
前記第２部材の底部に軸を設け、前記第１部材に前記軸を挿入するための穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の小型回転コネクタ。
【請求項５】
前記第１部材は、基板を挿入するための挿入口を有することを特徴とする請求項１または４記載の小型回転コネクタ。
【請求項６】
前記バネ端子は、Ｌ字状に成形してあることを特徴とする請求項１または２に記載の小型回転コネクタ。
【請求項７】
前記第２部材は、該部材の底部に外部の基板に対して位置決め固定するための突起を有することを特徴とする請求項１または４記載の小型回転コネクタ。
【請求項８】
前記第１部材は、基板を位置決め固定するための突起を有することを特徴とする請求項１または５記載の小型回転コネクタ。
【請求項９】
前記挿入口に電子回路を設け、省配線化することを特徴とする請求項５に記載の小型回転コネクタ。
【請求項１０】
前記第１部材は、外周に外部の基板と接続可能な接点を設けたことを特徴とする請求項１、４，５、８に記載の小型回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらゆる電子機器の基板間を任意の角度、回転方向に機械的、電気的に接続された、回転可能な小型回転コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気的に相互接続された回転可能なプリント配線基板を有する小型回転コネクタは図１９のようになっている。
図１９において、３０は回転コネクタ、３１は部材、３２は部材、３３はスプリング加圧型コンタクト、３４は金属リング、３５はシャフト、３６は開口、３７はワイヤ（電線）、３８はコネクタ、３９はワイヤ（電線）、４０はコネクタである。
図に示すように、回転コネクタは、複数の電気的に分離された金属リング３４が形成された１つの表面を持ち、その金属リング３４からは、ワイヤ（電線）３７にてコネクタ３８と接続されている部材３１と、金属リング３４上を相互接続するスプリング加圧型コンタクト３３を持ち、且つ、スプリング加圧型コンタクト３３にはワイヤ（電線）３９にてコネクタ４０と接続されてい部材３２を配置し、部材３２にシャフト３５を通し固定することにより、シャフト３５から伝わる回転運動を伝達することにより、回転可能なコネクタを提供している。
このような構成において、回転コネクタ３０は、スプリング加圧型コンタクト３３が、金属リング３４に接触することにより、部材３１と部材３２間に回転運動による電気的接続を可能とし、部材３２にはシャフト３５を受け入れるための開口３６を有することによりシャフトから伝わる回転運動をコネクタに伝えることを可能としている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特許第３０３７６１４号（明細書２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来技術は回転コネクタが回転運動を伝えるシャフトと回転運動により接続される個々の部材で構成されるため、回転運動をコネクタに伝えるには、シャフトなどの中間部材が必要となるため、コネクタ単体での回転運動による接続ができなかった。
また、回転コネクタを構成する各部材は外側に伸びるワイヤおよびコネクタを介して他の機器に接続されるため、ワイヤの本数が多いと、各部材とコネクタ間のワイヤの処理が複雑化したり、あるいはコネクタの取り付け部分の面積が大きくなリ、小型化の面で問題があった。それから、部材の一方は径方向に沿って可動する端子および部材の他方に対して加圧するためのバネを収納しているため、部材の外形が大きくなり小型化するには、限界がある。
さらに従来技術は、基板の表面実装構造を持たないため、基板と基板を直接回転運動にて接続する場合には回転コネクタを保持する部分を別に設ける必要があるという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、コネクタ単体での回転運動を可能にすると共に基板を表面実装可能な構造とし、装置全体を小型化することができる小型回転コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、互いに対向配置された円筒状の第１部材とカップ状の第２部材の何れか一方を固定し、他方を回転させると共に、双方が電気的接続を保ちながら、一方から他方へ電力あるいは信号を伝送する回転コネクタであって、前記第１部材は、その本体の少なくとも一方の端部に形成された段付き部と、前記段付き部の外周に円周方向に沿ってスリット状に形成された溝部と、前記段付き部の内部に設けられた複数の電気的に絶縁された金属リングと、より構成されるものであり、前記第２部材は、その本体の端部に設けられると共に、前記段付き部の溝部内を摺動し、かつ、相対的に回動するように溝部に嵌入してなる固定爪と、前記カップ状の本体の底部に前記金属リングの接点となるように複数個圧入されたバネ端子と、より構成されるものであることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の小型回転コネクタにおいて、前記バネ端子は、端子の先端を鋭角に折り曲げ成形したものであることを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の小型回転コネクタにおいて、前記金属リングは、基板にリング状のパターンを形成することを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の小型回転コネクタにおいて、前記第２部材の底部に軸を設け、前記第１部材に前記軸を挿入するための穴を設けたことを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１または４記載の小型回転コネクタにおいて、前記第１部材は、基板を挿入するための挿入口を有することを特徴としている。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の小型回転コネクタにおいて、前記バネ端子は、Ｌ字状に成形してあることを特徴としている。
また、請求項７に記載の発明は、前記第２部材は、請求項１または４記載の小型回転コネクタにおいて、該部材の底部に外部の基板に対して位置決め固定するための突起を有することを特徴としている。
また、請求項８に記載の発明は、請求項１または５記載の小型回転コネクタにおいて、前記第１部材は、基板を位置決め固定するための突起を有することを特徴としている。
また、請求項９に記載の発明は、請求項５に記載の小型回転コネクタにおいて、前記挿入口に電子回路を設け、省配線化することを特徴としている。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１、４，５、８に記載の小型回転コネクタにおいて、前記第１部材は、外周に外部の基板と接続可能な接点を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によると、小型回転コネクタを単体で回転させることができ、回転体を直接、電気的、機械的に接続することができる。
また、請求項２、６に記載の発明によると、回転体本体において基板実装可能な端子を有することができ、回転体本体の両側に配置された端子カバーのバネ端子から挿入された基板への電気的に接続できる部材を増やすことができる。
また、請求項３に記載の発明によると、金属リングを基板にリング状のパターンを形成することができ、回転体本体と端子カバーとの接続構造を容易にすることができる。
また、請求項４に記載の発明によると、端子カバーにおいて回転ガタを抑制するための軸を有し、回転体本体には、その軸が挿入される穴を有することで、回転体本体と端子カバーとの接触点を安定させることができる。
また、請求項５に記載の発明によると、回転体本体において基板挿入可能な構造を有することができ、回転体本体の両側に配置された端子カバーのバネ端子から挿入された基板への電気的に接続できる部材を増やすことができる。
また、請求項７に記載の発明によると、端子カバーにおいて基板に位置決め固定可能な構造を有することで、小型回転コネクタが、回転運動する動作において端子カバーと基板との接合面を保護することができる。
また、請求項８に記載の発明によると、回転体本体において回転体本体が基板に位置決め固定可能な構造を有することで、回転運動する動作において端子台と基板との接合面を保護することができる。
また、請求項９に記載の発明によると、回転体本体において、回転体本体内に電子回路を形成し、省配線化することができ、コネクタ及び装置の小型化が可能となる。
また、請求項１０に記載の発明によると、１つの小形回転コネクタに接続可能な基板を増加することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は本発明の第１実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、図２は第１実施例を示す小型回転コネクタの組立斜視図、図３は第１実施例を示す端子カバーであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）を矢視Ｂ方向から見た正面図、（ｃ）は（ａ）を矢視Ｃ方向から見た平面図、（ｄ）は（ａ）を矢視Ｄ方向から見た正面図、図４は第１実施例を示す回転体本体と端子カバーの接点部の概略を説明ずる図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図において、１は小型回転コネクタ、２は第１部材である回転体本体、３は金属リング、４は第２部材である端子カバー、５は固定爪、６は段付き部、６Ａは溝部、７はバネ端子である。
本発明の特徴は以下のとおりである。
すなわち、図1〜図３において、互いに対向配置された円筒状の回転体本体２とカップ状の端子カバー４の何れか一方を固定し、他方を回転させると共に、双方が電気的接続を保ちながら、一方から他方へ電力あるいは信号を伝送する回転コネクタであって、回転体本体２は、その本体の少なくとも一方の端部に形成された段付き部６と、段付き部６の外周に円周方向に沿ってスリット状に形成された溝部６Ａと、段付き部６の内部に設けられた複数の電気的に絶縁された金属リング３と、より構成されるものであり、端子カバー４は、その本体の端部に設けられると共に、段付き部６の溝部６Ａ内を摺動し、かつ、相対的に回動するように溝部６Ａに嵌入してなる固定爪５と、カップ状の本体の底部に金属リング３の接点となるように複数個圧入されたバネ端子７と、より構成されている点である。また、端子カバー４のバネ端子７は鋭角に折り曲げ成形したものとなっている。なお、金属リング３は、基板にリング状のパターンを形成したものでも構わない。
次に動作を説明する。
端子カバー４の固定爪５を回転体本体２の両端に設けた段付き部６の溝部６Ａに向かって嵌入すると、固定爪５と溝部６Ａの凹凸形状が微小な隙間を維持する状態でかみ合いながら、回動自在に取り付けられることになる。例えば、一方の端子カバー４を固定すると、他方の回転体本体２が回転可能となる。このような状態で、図４に示すように回転体本体２に設けた金属リング３は端子カバー４のバネ端子７のバネ力により押付けられるため、金属リング３とバネ端子７が電気的に接続される。
ここで、図５は第１実施例による小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、図６は図5の動作例を示したものである。図において、８および９は基板である。
図５において、図１〜図４仁示した構造を持つ小型回転コネクタ１は、端子カバー４に基板８、９を接続し、逆に回転体本体２を固定すると、図６に示す如く端子カバー４側の基板８、基板９が回転可能となる。
第１実施例は、上記のように回転体本体２の両端に該両端間を電気的、機械的に接続する金属リング３を配置し、回転体本体２に対向して金属リング３を接点とするバネ端子７を有した端子カバー４を設け、回転体本体２の段付き部６に端子カバー４の固定爪５との間で摺動可能とするように溝部６Ａを設ける構成にしたので、小型回転コネクタを単体で回転させることができ、回転体を直接、電気的、機械的に接続することができる。
また、本実施例は端子カバー４に設けたバネ端子７は鋭角に折り曲げ成形してあるので、基板に半田付けなどにより実装を可能にすることができ、装置全体の小型化に寄与することができる。
なお、金属リング３を基板にリング状のパターンを形成したもので構成すると、回転体本体と端子カバーとの接続構造をより容易にすることができる。
【実施例２】
【０００８】
次に本発明の第２実施例について説明する。
図７は本発明の第２実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、図８は第２実施例を示す小型回転コネクタの組立斜視図、図９は第２実施例による小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、図１０は図9の動作例を示したものである。
第２実施例が第１実施例と異なる点は、端子カバー４のバネ端子７の形状をＬ字状に成形すると共に、端子カバー４の底部に外部の基板に対して位置決め固定するための突起１０を設けた点である。また、上記構造を持つ小型回転コネクタ１は、図９に示すように端子カバー４に基板８、９を接続し、逆に回転体本体２を固定すると、図１０に示す如く端子カバー４側の基板８、基板９が回転可能となる。
第２実施例は、上記のように端子カバー４のバネ端子７の形状をＬ字状に成形したため、基板表面に容易に実装することができる。また、端子カバー４の底部に外部の基板に対して位置決め固定するための突起１０を設けたので、端子カバー４のバネ端子７が回転運動の際に加わる負荷を緩和することができる。
【実施例３】
【０００９】
次に本発明の第３実施例について説明する。
図１１は本発明の第３実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、図１２は第３実施例を示す小型回転コネクタの斜視図、図１３は第３実施例による小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、図１４は図１３の動作例を示したものである。
第３実施例が第１実施例と異なる点は、端子カバー４の底部に、回転振れを抑制するための軸１１を設け、回転体本体２に軸１１を挿入するための穴１２を設けた点である。
また、回転体本体２は、外部の基板を挿入するための挿入口１３を設けると共に、挿入口に電子回路を形成した基板などを設けた点である。また、上記構造を持つ小型回転コネクタ１は、図１３に示すように端子カバー４に基板８、９を接続し、逆に回転体本体２を固定すると、図１４に示す如く端子カバー４側の基板８、基板９が回転可能となる。
第３実施例は、上記のように回転体本体２に端子カバ−４に備えた軸１１を保持するための穴１２を設けるようにしたので、端子カバー４及び回転体本体２が回転することにより生じるバネ端子７と金属リング３の回転振れなどのガタを抑制することができる。
また、回転体本体２は、外部の基板を挿入するための挿入口１３を設け、電子回廊を形成したフレキシブル基板（以下：ＦＰＣ）あるいはフレキシブルフラットケーブル（以下：ＦＦＣ）などを挿入する構成にしたので、省配線化を行うことができる。
基板８、９、ＦＰＣ８およびＦＦＣ１４をそれぞれ回転可能とすることができる。
【実施例４】
【００１０】
次に本発明の第４実施例について説明する。
図１５は本発明の第４実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、図１６は第４実施例を示す小型回転コネクタの組立斜視図、図１７は第４実施例による小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、図１８は図１７の動作例を示したものである。
第４実施例が第１実施例と異なる点は、回転体本体２の外周に外部の基板と接続可能な接点１５を設けた点である。また、回転体本体２に外部の基板に位置決め固定可能な突起１７を設けた点である。また、上記構造を持つ小型回転コネクタ１は、図１７に示すように端子カバー４に基板８、９を接続し、逆に回転体本体２を固定すると、図１８に示す如く端子カバー４側の基板８、基板９が回転可能となる。
本実施例は、上記のように回転体本体２の外周に外部の基板と接続可能な接点１５を設けたので、バネ端子に接続された基板８と基板９の他に、回転体本体２の部分に基板１６を増やすことができ、１つの小形回転コネクタに接続可能な基板を増加することが可能となる。
また、回転体本体２に外部の基板に位置決め固定可能な突起１７を設けたので、回転体本体２の基板に接続可能な接点１５が回転運動の際に加わる負荷を緩和することができる。
このように、小型回転コネクタ１は電気的に接続できる回転ヒンジのような構成をしているので、回転体本体２と端子カバー４がバネ端子７のバネ力により常時の電気的接続を可能とし、回転運動による電気的接続を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
小型回転コネクタ単体で回転運動による角度変化の接続を可能にすることによってあらゆる電子機器の開閉動作及び回転する接続部分に使用することができるので、ノートパソコン、折りたたみ携帯電話、ロボットという幅広い用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、
【図２】第１実施例を示す小型回転コネクタの組立斜視図、
【図３】第１実施例を示す端子カバーであって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）を矢視Ｂ方向から見た正面図、（ｃ）は（ａ）を矢視Ｃ方向から見た平面図、（ｄ）は（ａ）を矢視Ｄ方向から見た正面図、
【図４】第１実施例を示す回転体本体と端子カバーの接点部の概略を説明ずる図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、
【図５】第１実施例による小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、
【図６】図5の動作例を示したもの、
【図７】本発明の第２実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、
【図８】第２実施例を示す小型回転コネクタの組立斜視図、
【図９】第２実施例による小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、
【図１０】図9の動作例を示したもの、
【図１１】本発明の第３実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、
【図１２】第３実施例を示す小型回転コネクタの組立斜視図、
【図１３】第３実施例による小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、
【図１４】図１３の動作例を示したもの、
【図１５】本発明の第４実施例を示す小型回転コネクタの分解斜視図、
【図１６】第４実施例を示す小型回転コネクタの組立斜視図、
【図１７】第４実施例を示す小型回転コネクタを基板に取付けた状態を説明する斜視図、
【図１８】図１７の動作例を示したもの、
【図１９】従来の回転コネクタの分解斜視図
【符号の説明】
【００１３】
１  小型回転コネクタ、
２  回転体本体（第１部材）、
３  金属リング、
４  端子カバー（第２部材）、
５  固定爪、
６  段付き部、
６Ａ  溝部、
７、７１  バネ端子、
８、９  基板、
１０  突起
１１  軸
１２  穴
１３  基板挿入口
１４  ＦＰＣ及びＦＦＣ
１５  接点
１６  基板
１７  突起
【図１】
2006004802.tif 000003
【図２】
2006004802.tif 000004
【図３】
2006004802.tif 000005
【図４】
2006004802.tif 000006
【図５】
2006004802.tif 000007
【図６】
2006004802.tif 000008
【図７】
2006004802.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006004802.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006004802.tif 000017
【図１６】
2006004802.tif 000018
【図１７】
2006004802.tif 000019
【図１８】
2006004802.tif 000020
【図１９】
2006004802.tif 000021